Устройство для цифрового измерения амплитуды переменного напряжения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ni>970244 (61) Дополнительное к авт. свид-вуР 789814 (22) Заявлено 06.04.81 (21) 3273722/18-21

Я1М Кп з с присоединением заявки М

G 01 R 19/04

Государственный комитет

СССР ио деяам изобретений и открытий (23) Приоритет

t53) УДК 621.317. .28 (088. 8) Опубликовано 302082. Бюллетень Йо 40

Дата опубликования описания 30.1082 (72) Автор изобретения .

А.A. Лупачев

Тульский ордена Трудового Красного Знам политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано при разработке устройств для измерения амплитуды переменного нап ряжения.

По основному авт.св. Р 789814 известно устройство, содержащее компаратор, первый вход которого соединен с входом блока определения положения экстремума и с шиной вход» ного сигнала, второй вход компаратора соединен с выходом преобразователя цифра-аналог, вход которого соединен с первым выходом формирова-. теля кода момента измерения, второй выход которого соединен с первьвв входом блока регистрации, третий выход соединен с первьми входами блока отклонения времени измерения, блока определения момента запуска и блока результата, первый вход формирователя кода соединен с выходом ксмпаратора и вторым входом блока отклонения времени измерения, а . второй вход — с выходом блока определения момента запуска, второй вход которого соединен с выходом блока отклонения времени измерения и вторым входом блока результата, выход которого соединен с вторьм входом блока регистрации, третий вход блока опре;деления момента запуска соединен с шиной запускающего сигнала, а четвертый вход - с первым выходом блока

-определения положения экстремума, второй. выход которого соединен с третьим входом блока отклонения врЕмены измерения (11.

10 Недостатком этого устройства является его низкое быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается

ТЕМg ЧТО В УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОГО измерения амплитуды переменного напряжения введен блок определения момента отключения развертки, причем первый его вход подключен к выходу

20 компаратора, второй вход соединен с третьим выходом формирователя кода момента измерения, третий вход подключен к первому выходу блока определения пЬложения экстремума, четвертый вход соединен с шиной запускающего сигнала устройства, а выход подключен к третьему входу формирователя кода момента измерения.

На фиг ° 1 представлена структур30 ная схема устройства для цифрового измерения амплитуды переменного нап3

970244

40

60 ряжения на . фиг. 2 - временные диаграммы. работы устройства.

Устройство для цифрового измерения амплитуды переменного напряжения содержит компаратор 1, первый вход которого соединен со входом блока 2 определенйя положения экстремума и с шиной 3 входного сигнала, второй вход компаратора 1 соединен с выходом преобразователя 4 цифра-аналог, вход которого соединен с первым выходом 10 формирователя 5 кода момента измерения, второй выход которого соединен с первым входом блока б регистрации, третий выход соединен с первым входом блока 7 отключения времени измерения, блока 8 определения момента запуска и блока 9 результата, и блока 10 определения момента отк» лонения развертки, первый вход формирователя 5 соединен с выходом компаратора 1 и вторым входом блока 7, а второй вход - с выходом блока 8, второй вход которого соединен с выходом блока 7 и вторым входом блока

9, выход которого соединен с вторым входом блока б,:третий вход блока 8: соединен с шиной 11 запускающего сигнала, а четвертый вход - с первым выходом блока 2, второй выход которого соединен с третьим входом блока

7, первый вход блока 10 подключен к входу компаратора 1, второй, вход соединен с третьим выходом формирователя 5, третий вход подключен к первому выходу блока 2, четвертый вхоц соединен с шиной 11, а выход блока

10 подключен к третьему входу формирователя 5.

° Устройство для цифрового измерения амплитуды переменного напряжения работает следующим образом.

На шину 3 поступает исследуемый входной сигнал, представленный на фиг. 2ц положительняли полупериодами. На второй вход компаратора 1 с выхода преобразователя 4 цифрааналог поступает пилообразное напряжение, формируемое по поступающему с блока 8 сигналу запуска (фиг.26) и представленное на фиг.20 отрезками нилы. Значение пилообразного .напряжения на выходе преобразователя 4 в любой момент времени соответствует коду с выхода, формирователя 5..

В блоке 2 определения положения экстремума производится формирование импульсов (фиг.24) в моменты максивфм ов входного сигнала через сравнение моментов пересечения уровня входного сигнала с нулевой линией.

В блоке 7 производится сравнение положения этих импульсов с импульсами с выхода компаратора 1. Код с выхода блока 7, соответствующий минимальной разнице во времени между импульсами с выхода блока 2 и задними фронтами импульсов с выхода компаратора 1, поступает на входи блоков

8 и 9. B блоке 8 вырабатывается им» пульс (фиг.28) начала формирования кода момента измерения, производимого в формирователе 5 по сигналу из блока 8. Причем положение первого импульса на выходе блока 8 опреде- ляется приходом с шины 11 запускае,мого импульса. Формирование второго импульса задерживается сигналом (фиг ° 21:) иэ формирователя 5 до тех пор, пока код момента измерения формирователя 5 не пройдет все возможные значения и напряжение на выходе преобразователя 4 не изменится от нуля до максимума, что имеет мес» то при максимальном значении вход- . ного сигнала.на шине 3 или пока с выхода блока 10 не придет сигнал на.отключение генерации компенсирующего сигнала, так как амплитуда сигнала с выхода преобразователя 4 превысила амплитуду сигнала на шине

3. Второй импульс будет сформирован после окончания запрещающего сигнала (фиг.2Ъ) и будет сдвинут относительно начала первого импульса на целое число периодов входного сигнала и на время, соответствующее минимальной разнице во времени между импульсами с выхода блока 2 и задним фронтом импульсов с выхода компаратора 1.

По второму импульсу иэ блока 8 код на выходе формирователя 5 снова проходит ряд своих значений: с начала до некоторого значения,-превосходящего на незначительную величину амплитудное значение входного сигнала. На выходе преобразователя 4 появится пилообразное напряжение, а на выходе формирователя 5 — запрещающий сигнал (фиг.2 ) .

В блоке 7 снова определяется минимальная разница во времени между сигналами иэ блока 2 и компаратора

1. В блоке 9 результата определяется не .достигла ли эта минимальная

Э разница допустимого значения. Если нет, то в блоке 8 формируется следующий дополнительный сдвинутый импульс и процесс повторяется. Если минимальная разница достигла значения, то это говорит о том, что задний фронт сигнала с выхода компаратора 1 приходится на точку максимума исследуемого входного сигнала.

В этот момент,по сигналу из блока 9 в блок б записывается код момента измерения. Этот код соответствует значению амплитуды исследуемого входного сигнала.

Таким образом, введение блока 10 обеспечивает прекращение формирования пилообразного напряжения, как .только оно превысит значение входного сигнала, и, следовательно, позволяет значительно повысить быстродействие устройства.

970244

Формула изобретения

Устройство для цифрового измерения амплитуды переменного напряжения по авт.св. и 789814, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

5 повышения быстродействия, в него введен блок определения момента отключения развертки, причем первый его вход подключен к выходу компаратора, второй вход соединен q треть- 10 нм выходом формирователя кода момента измерения, третий вход подключен к первому выходу блока определения положения экстремума, четвертый вход соединен с шиной запускаюшего сигнала устройства, а выход подключен к третьему входу формирователя кода момента измерения.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 789814, кл. G 01 R 19/04, 23.02.79.